CN86108080B - 换热器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种换热器，它在分配室和收集室之间装有流过含惰性气体放热介质的管束，此介质在管道中冷凝，并从而加热了流过管道外部的介质。至少让有可能出现倒流的、位于管束边缘区的管道穿过收集室的下管板，它们的末端伸入冷凝液收集槽中，收集槽设有位于管道末端上部的冷凝液溢流口，这样就可以避免出现管束芯部管道出口处未冷凝的那一部分蒸汽倒流到边缘区的管道中去。
Description
本发明涉及一种换热器，尤其是蒸汽加热的中间过热器，它在分配室和收集室之间装有流过含惰性气体放热介质的管束，此介质在管道中冷凝，并从而加热了流过管道外部的介质。
在目前经常采用的这一类换热器的各种结构中，因为要加热的介质（如要使之过热的蒸汽）对管束边缘区管道的冲击强于管束芯部的管道，所以在管道芯部的管道中蒸汽的冷凝效果比边缘区的差。在一定的工作条件下这将导致在芯部管道的末端流出剩余蒸汽。这些剩余蒸汽有倒流到边缘区管道中去的趋势，这是因为这些管道有较大的温度差。所以对于从芯部管道中流出的剩余蒸汽具有抽吸作用。
从管束芯部管道后端流出的剩余蒸汽的这类倒流是不希望出现的，因为倒流不仅阻碍管束外部区管道中冷凝液的流动和使冷凝液堵塞，而且抑制蒸汽中所含有的惰性气体，惰性气体不能冷凝，并在这种情况下在边缘区管道中形成惰性气体堵塞，在极端情况下它堵塞了大量的冷凝面积，并随着时间的增长使换热器的功率下降。
从德国专利DE-OS3131508已知一种气体-液体混合物的换热器，虽然该换热器设有穿过设置于下方的管板的管道。但在这种换热器中，流体从下方送入管道，穿过位于下方的管板的管道起到分离气体-液体混合物的作用，但这种已知结构并不是用来解决倒流的问题，因此管道末端未浸入液体中。
为了避免已知的这些缺点，已经有人建议在换热器的管道中设立通过不同的节流作用使要冷凝蒸汽均匀分配的装置。这一措施除了成本高以外还容易出故障，它只能在某个一定的负载条件下良好工作，并由于不可避免的压力损失而使换热器总功率下降。
本发明的目的是在本文一开始所述类型的换热器中，采用简单的技术措施，并在不降低总效率的情况下，避免从管束芯部管道流出的剩余蒸汽倒流。
本发明达到此目的的解决方案是：至少在有可能出现倒流的、位于管束边缘区的管道穿过收集室的下管板，它们的末端伸入冷凝收集槽，收集槽设有位于管道末端上部的冷凝液溢流口。
通过至少加长有可能出现倒流且位于管束边缘区的管道，使之伸出收集室的管板，并将这些管道末端伸入冷凝液收集槽。则由于冷凝液溢流口处于管道末端之上，而收集槽在换热器工作时充满了冷凝液，从而切断了任何一个有可能出现倒流的管道，所以从芯部管道流出的剩余蒸汽不会回流到边缘区的管道中去，也不会在那里造成前面所叙述过的工作故障。这些防止倒流所采用的方法很简单，因为只需要将一台新换热器管束的管道做得长一些，并穿过收集室的管板。或通过极少量的改造在现有的管道上接长一段，直至使它们能到达冷凝液收集槽。冷凝液收集槽是一个简单的零件，它可以没有困难地装在管束的收集室中，因此按本发明提出的建议在工艺上的花费是有限的。
本发明的最佳型式中冷凝液收集槽设计成环形，它的冷凝液溢流口装在管束芯部管道区中。因此，按本发明的措施，用简单的方法使管束的管道避免出现倒流的危险。
为了避免冷凝液经过收集槽的冷凝液溢流口流出时形成水帘而使惰性气体难以排出，本发明还建议将冷凝液溢流口的边制成锯齿形。由此使冷凝液形成一缕一缕的，它不会妨碍可靠地排出惰性气体。
总之，按本发明改进了现有的换热器，可靠地避免了从管束芯部管道流出的剩余蒸汽倒流到边缘区管道中去，因此在此边缘区管道中不会积聚惰性气体，同时也防止了堵塞冷凝面积和避免出现随着时间的增长使换热器功率下降的情况。
附图表示了本发明换热器实施例的纵剖面。
本实施例是一个立式的蒸汽加热中间过热器，它包括垂直走向的管道1组成的管束，管道1中流过放热介质，即蒸汽。管道1的上端与分配室2相通，下端与收集室3相联。分配室2中经由管接头4引入含惰性气体的蒸汽。由于放热而在管道1中产生的冷凝液落入收集室3中，由此经出口5排出。
由管道1组成的管束被外套6所包围，在本实施例中从下面引入要加热的蒸汽，如图中两个箭头所示。这些蒸汽流过管道1的外面，加热了的蒸汽通过蒸汽接头7离开外套6。
因为要加热的蒸汽对于在管束边缘区的管道1a的冲击作用大于处于管束芯部的管道1b，所以经管接头4进入的蒸汽在管束芯部管道1b中的放热冷凝效果比边缘管道1a中的要差。因此在一定的工作条件下，除冷凝液以外剩余的蒸汽会从内部管道1b的下端流出。
为了防止由管道1b出口的剩余蒸汽倒流到外部管道1a中去，在本实施例中这些有可能出现倒流的、位于管束边缘区的管道1a通过管板3a通往收集室3。这些管道的末端伸入冷凝液收集槽8中，在本实施例中收集槽8制成环形。在冷凝液收集槽8中始终保持一定高度的液面，使所存在的冷凝液封闭管道1a的各末端。因此，由内部管道1b末端流出的剩余蒸汽不会进入外部管道1a的下端。保持一定高度的液面是通过在管道1a末端的上方装设溢流口9实现的。在本实施例中，冷凝液溢流口9的边缘制成锯齿状。从外部管道1a流出的经过冷凝液溢流口9离开冷凝液收集槽8的冷凝液，会同由内部管道1b流出的冷凝液一起，从该冷凝液溢流口9到达换热器的收集室3，再由此经出口5排出。
符号表
1 管束
1a 边缘区的管道
1b 芯部管道
2 分配室
3 收集室
3a 管板
4 管接头
5 出口
6 外套
7 蒸汽接头
8 冷凝液收集槽
9 冷凝液溢流口
Claims (3)
1、换热器，尤其是蒸汽加热的中间过热器，它在分配室和收集室之间装有流过含惰性气体放热介质的管束，此介质在管道中冷凝，从而加热了流过管道外部的介质，其特征为：至少让有可能出现倒流的、位于管束（1）边缘区的管道（1a）穿过收集室（3）的下管板（3a），它们的末端伸入冷凝液收集槽（8），收集槽设有位于管道末端上部的冷凝液溢流口（9）。
2、按照权利要求1所述的换热器，其特征为：冷凝液收集槽（8）制成环形，它的冷凝液溢流口（9）装在管束（1）芯部管道（1b）的区域中。
3、按照权利要求1或2所述的换热器，其特征为：冷凝液溢流口（9）的边制成锯齿形。
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